Von: Michael Rüffer, Thomas Vitzthumecker, IAFW

Regelmäßig hingehen und die Fallen kontrollieren: In der Lebensmittelindustrie ist das bis heute das übliche Mittel, um Schädlingsbefall zu überwachen. Forschende der OTH Regensburg wollen das mithilfe von Sensoren vereinfachen.

In der Lebensmittelbranche tätige Unternehmen wie Supermarktketten oder Großbäckereien sind nach europäischem und deutschem Recht verpflichtet, ihre Betriebe vor Schädlingen zu schützen und dies lückenlos und eindeutig zu dokumentieren. Der Aufwand dafür ist erheblich, denn bis heute bleibt den Unternehmen nichts anderes übrig, als den Befall durch persönliche Sichtkontrollen von Fachpersonal kontrollieren zu lassen. Zwar gibt es einige wenige technisch überwachte Nagerfallen; bei diesen liegt das Augenmerk aber vor allem auf der Tötung des Schädlings. Schädlingsmonitoringsysteme, die die Überwachung erleichtern, gibt es bislang nicht. Ähnlich verhält es sich bei kriechenden Insekten. Auch hier gibt es technisch überwachte Fallen. Da die Überwachung aber über Kamerasysteme ohne weiter Bildverarbeitung erfolgt, bleibt die Sichtkontrollen auch hier unverzichtbar, um einen Schädlingsbefall zeitnah feststellen zu können. Eine allgemeine Plattform zur Verknüpfung und zentralen Auswertung technisch-überwachter Fallen fehlt für ein praktikables Monitoringsystem komplett.

Deutlich schnellere Reaktion auf Befall

Zusammen mit dem Kooperationspartner, dem Schädlingsbekämpfungsunternehmen APC (Allround Pest Control AG) aus Nürnberg, hat sich das Sensorik-ApplikationsZentrum (SappZ) der OTH Regensburg im Projekt „PestSens – Sensorisches Schädlingsmonitoring“ zum Ziel gesetzt, die bestehende kosten- und personalintensive Praxis unter Einhaltung der so genannten HACCP-Grundsätze abzulösen und das Monitoring und die Dokumentation von Schädlingspopulationen zu automatisieren. Anfahrten zur Sichtkontrolle von leeren Fallen gehörten dadurch der Vergangenheit an. Stattdessen käme eine Technologieanwendung des „Internets der Dinge“ (Internet of Things, IoT) zur Anwendung, durch die ein Betrieb vom Büro aus überwacht werden kann und die die Möglichkeit bietet, deutlich schneller als bisher auf einen Schädlingsbefall zu reagieren.

Sensornetz unterscheidet Maus von Fluse

Als technische Lösung ist zum einen ein Zusammenspiel mehrerer Sensoren mit einer intelligenten Algorithmik denkbar. Damit soll eindeutig bestimmt werden können, ob tatsächlich ein Schädling in der Falle sitzt oder ob lediglich ein Störeinfluss vorliegt. Kombiniert man zum Beispiel einen Luftfeuchtesensor, einen kapazitiven Sensor und ein Mikrofon, kann der Unterschied zwischen einer Maus und einer Staubfluse zweifelsfrei festgestellt werden. Hier ist eine Sensorfusion das angestrebte Ziel, wobei durch Kombination mehrerer, wenig aussagekräftiger Sensoren eine aussagekräftige Gesamtantwort generiert wird.

Zum anderen besteht die Möglichkeit, den Falleninnenraum mithilfe eines einzelnen Sensors (z.B. einer Lichtschranke) zu überwachen, der ein Kamerasystem auslöst. Das Modul zur Datenverarbeitung wäre hier mit einer Bilderkennungssoftware zur eindeutigen Schädlingsbestimmung ausgestattet. Gegenstand von Untersuchungen wird sein, inwiefern die Kombination von nötiger Genauigkeit und geringem Stromverbrauch mit aktuellen KI-gestützten Verfahren erreicht werden kann.

Der wesentliche Vorteil besteht insgesamt darin, schneller reagieren zu können, erklärt Prof. Dr. Rudolf Bierl. „Wird ein Befall mithilfe einer nicht-technisch-überwachten Falle erkannt, kann dieser bereits einige Wochen zurückliegen. Im Extremfall könnte dieser kurz nach der letzten Sichtkontrolle aufgetreten sein. Eine technische 24/7-Überwachung hingegen ermöglicht ein wesentlich schnelleres Eingreifen“, so der Wissenschaftler. „Dadurch kann eine Bekämpfungsmaßnahme dann viel wirksamer und auch schonender, also mit weniger Biozideinsatz, ausfallen“, betont Alexander Kassel, Vorstand der APC AG.

Über PestSens

Das Forschungsprojekt PestSens hat offiziell am 1.10.2021 begonnen und läuft bis zum 30.9.2024. Die OTH Regensburg erhält dafür eine Fördersumme von 529.400 Euro aus der Förderlinie „Digitalisierung“ des Bayerischen Verbundforschungsprogramms (BayVFP) des Freistaates Bayern.

Über das Sensorik-ApplikationsZentrum (SappZ)

Das SappZ ist ein Labor der Fakultät Angewandte Natur- und Kulturwissenschaften der OTH Regensburg und besteht aus einer Gruppe von Forschenden und Studierenden. Gemeinsam vereint das junge, dynamische und interdisziplinäre Team im SappZ die Sensorik-Kompetenzen der Stadt Regensburg und fungiert dadurch als Bindeglied zwischen Forschung und Wirtschaft.